鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見幾個(gè)問題

芻議鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的幾個(gè)問題【摘要】隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，越來越多的建筑形式得到應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)建筑具有施工周期短、結(jié)構(gòu)重量下、抗震等級咼等特點(diǎn)，使其的應(yīng)用范圍在逐年擴(kuò)大，已成為很多廠房建筑的首選，本文針對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)解決辦法，望同行給予指導(dǎo)?！娟P(guān)鍵詞】穩(wěn)定性；應(yīng)力；結(jié)構(gòu)引言鋼結(jié)構(gòu)建筑有著施工周期短、結(jié)構(gòu)荷載較小、抗震性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在廠房建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，文中根據(jù)現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50017-2003的規(guī)定，對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題進(jìn)行分析。一、 鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)的重要性鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題，在各種類型建筑的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中穩(wěn)定性都擺在首位，鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要的問題之一。如果一旦出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題，就會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)斐扇藛T傷亡。所以我們必須把握好鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，目前鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)事故頻發(fā)，主要原因來源于設(shè)計(jì)問題，所對鋼結(jié)構(gòu)各部位構(gòu)件的問題性必須清晰，尤其對鋼結(jié)構(gòu)中需要進(jìn)行穩(wěn)定加固的部位進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)，所以在設(shè)計(jì)中必須明確鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的定義，只有這樣才能更好保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。二、 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題及解決方式穩(wěn)定問題和強(qiáng)度問題都和建筑的變形有著實(shí)質(zhì)的關(guān)系。當(dāng)柱在荷載過大情況下，容易產(chǎn)生失穩(wěn)狀況，這時(shí)側(cè)向撓度會加大柱的彎矩，在柱受到破壞荷載的情況下，柱的強(qiáng)度就會低于軸壓強(qiáng)度。鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中要保證穩(wěn)定性就要遵守如下的原則；結(jié)構(gòu)的整體布置要保證整體和各部分都達(dá)到穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)大多數(shù)設(shè)計(jì)要按照平面體系進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如框架、橫梁，這樣可以保證平面結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)失穩(wěn)狀況，所以在結(jié)構(gòu)的布置上考慮。要在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置支撐構(gòu)件，保證結(jié)構(gòu)的平面體系的兩側(cè)都必須與結(jié)構(gòu)布置相同。結(jié)構(gòu)的受力計(jì)算要和實(shí)際計(jì)算方法相同，在單層和多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，會忽略框架穩(wěn)定性分析，而直接對框架、柱使用穩(wěn)定計(jì)算來代替。在這種情況下計(jì)算框架穩(wěn)定時(shí)的柱計(jì)算長度系數(shù)要通過框架的穩(wěn)定分析得出，這樣才能使柱穩(wěn)定計(jì)算和框架計(jì)算相同。但是在實(shí)際框架中結(jié)構(gòu)樣式繁多，在設(shè)計(jì)中就會對結(jié)構(gòu)計(jì)算進(jìn)行簡算。所以需要設(shè)定特殊條件，根據(jù)這些假定，框架各柱的穩(wěn)定參數(shù)和桿件穩(wěn)定計(jì)算常用的方法就會根據(jù)簡化的假定情況得出，在設(shè)計(jì)過程中必須明確設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)符合設(shè)定條件時(shí)才能應(yīng)用。結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定計(jì)算中必須加強(qiáng)對細(xì)部構(gòu)件的計(jì)算。保證細(xì)部構(gòu)件和構(gòu)件之間的穩(wěn)定計(jì)算一致，結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)相互符合。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對結(jié)構(gòu)結(jié)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)必須提高關(guān)注。在進(jìn)行彎矩傳遞和非彎矩傳遞的節(jié)點(diǎn)連接中，必須包含足夠的剛度和柔度，并對桁架節(jié)點(diǎn)減少桿件的偏心設(shè)計(jì)，這些都是在細(xì)部設(shè)計(jì)中最需要考慮的。但是涉及到穩(wěn)定性時(shí)，建筑在構(gòu)造要求中必須保證不同的強(qiáng)度要求，還要對特殊情況進(jìn)行考慮。例如在簡支梁抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)中對不動支座不僅考慮防止位移，還要讓其在平面結(jié)構(gòu)中保持移動。在對整體梁的處理要嚴(yán)格要求，并且支座還必須有一定的阻扭性，同時(shí)要保證梁在平面轉(zhuǎn)動和梁端截面自由移動，以滿足邊界穩(wěn)定的條件。gb50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第425條已經(jīng)在對梁的支座采取相應(yīng)的措施，以保證梁截面穩(wěn)定。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中要加強(qiáng)對檀條的設(shè)計(jì)系數(shù)。并按 gb50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和cecs102-2002《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（簡稱“輕鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程”）相關(guān)條文的要求進(jìn)行平面內(nèi)及平面外強(qiáng)度、穩(wěn)定、變形等計(jì)算，但對檁條平面外計(jì)算長度起決定作用的拉條、斜拉條、撐桿的布置概念較為模糊，特別是斜拉條如何設(shè)置、在何處設(shè)置撐桿等不十分明確。如《輕鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程》第6.3.5條已明確規(guī)定當(dāng)檁條跨度大于6m時(shí)，應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)各設(shè)一道拉條（或撐桿），斜拉條應(yīng)與剛性檁條連接。對于前者一般能做到，而對于斜拉條的連接及撐桿的設(shè)置往往被設(shè)計(jì)者所忽視。曾經(jīng)有設(shè)計(jì)者將斜拉條上端固定在柔性檁條上，且最上端兩根檁條間的拉條仍設(shè)置為柔性拉條。對于對稱屋面的檁條布置是有條件的，就是屋脊處兩邊的兩根檁條必須連在一起，考慮兩側(cè)檁條的拉力平衡；但對于不對稱的屋面來說，由于兩側(cè)拉力不可能平衡，無論從受